Paul Sparks
0 
1445
384
Hvis en computerchip boede inde i din hjerne og overvågede din hukommelse, kunne den lære at huske for dig?
Konceptet lyder måske som science fiction, men ifølge en ny artikel i Journal of Neural Engineering kan teknologi som denne være en realitet inden længe. I en militærfinansieret pilotundersøgelse testede forskere med succes det, de kalder en "protetisk hukommelse" - et neuralt implantat, der kan lære at genkende din hjerneaktivitet, når du korrekt husker nye oplysninger, og senere gentager denne aktivitet med elektriske signaler for at give din korte -term hukommelse et løft.
I en lille test med 15 patienter på Wake Forest Baptist Medical Center hjalp dette protesemindesystem patienterne med at forbedre deres kortvarige hukommelse med et gennemsnit på 35 procent. Ifølge forfatterundersøgelsen Robert Hampson, professor i fysiologi, farmakologi og neurologi ved Wake Forest School of Medicine i North Carolina, er denne grad af forbedring af hukommelsen på kort sigt "enorm."
”På en måde var vi ikke overrasket over at finde ud af, at dette fungerede,” sagde Hampson i en video, der ledsagede papiret. "Vi havde en lang historie med dyreforsøg, hvor vi testede dette koncept i andre arter - i dyr i laboratoriet - og vi havde succes. Det, der overraskede os, var, hvor vellykket det var."
At skabe minder
I undersøgelsen, som blev finansieret af det amerikanske agentur for forsvarsfremskridende forskningsprojekter (DARPA), testede Hampson og hans kolleger det protesiske system på 15 patienter, der var indskrevet til epilepsibehandlinger på Wake Forest Baptist Medical Center. Patienterne deltog i en hjernekortlægningsprocedure for at behandle deres anfald, og havde allerede elektroder kirurgisk implanteret i forskellige dele af deres hjerner, inklusive hippocampus - den del af hjernen, der var involveret i dannelsen af nye minder.
Når patienterne ellers ikke var optaget af deres medicinske behandling, meldte de sig frivilligt til at teste protesemindesystemet med Hampson og hans team.
"Vi [havde] patienten spillet et computerspil, der [involverede] hukommelse, og vi [registrerede] aktiviteten af hjernecellerne - neuronerne - i hippocampus," sagde Hampson.
Spillet var en grundlæggende hukommelsesudfordring, der involverede identifikation af, hvilke af flere billeder der var blevet vist på en tidligere skærm. Forsinkelsen mellem at se et billede og at skulle huske det varierede gennem forsøgene, der først varede i ca. 2 minutter og til sidst varede op til 75 minutter. Efterhånden som patienterne spillede, overvågede forskerne deres hjerneaktivitet gennem elektrodeimplantaterne. Da patienter besvarede flere spørgsmål korrekt, udarbejdede forskerne et stadig mere klart billede af, hvordan hver patients mentale aktivitet så ud, da deres korttidshukommelse var hårdt arbejde.
Under senere forsøg brugte forskerne disse personaliserede hukommelseskoder til at hjælpe med at stimulere specifikke dele af hver patients hjerne. Da patienterne fik denne mentale stimulering, blev deres tilbagekaldelse forbedret.
”Da vi testede patienter ved at stimulere deres hippocampus med et mønster, der var afledt af deres egen neurale aktivitet ... vi var i stand til at forbedre deres kortvarige hukommelse med ganske lidt,” sagde Hampson.
Ifølge undersøgelsen steg patienternes korrekte svar med et gennemsnit på 37 procent i løbet af det 2-minutters forsøg og 35 procent i det 75-minutters forsøg, når deres hjerner blev stimuleret - tal, som Hampson kaldte "en væsentlig forbedring."
I betragtning af undersøgelsens lille prøvestørrelse, og det faktum, at hver patient allerede havde eksisterende elektrodeimplantater til behandling af en ikke-beslægtet tilstand, kræves der betydelig mere forskning, inden kommercielle protetiske hukommelsesimplantater som disse kan blive en realitet. Det næste skridt, sagde Hampson, er at prøve at gentage resultaterne i en prøve af mennesker, der ikke har epilepsi eller eksisterende neurale implantater.
”Det vil kræve nogle beslutninger fra lægerne, af patienterne og af forskerne om, hvornår vi sætter elektroder i, og hvem vi skal hjælpe,” sagde Hampson. "Men vores mål er at hjælpe mennesker, der har haft en traumatisk hjerneskade, der har haft et slagtilfælde, folk, der har hukommelsestab på grund af aldring, Alzheimers eller en række andre sygdomme, der kan påvirke hukommelsen."